一種輸電線路圖像識別監控系統技術方案

一種輸電線路圖像識別監控系統，包括圖像采集控制模塊，CDMA無線通訊模塊，蓄電池，太陽能電池板，看門狗電路，溫濕度采集模塊，雨量傳感器，風速、風向傳感器，攝像機；其中：圖像采集控制模塊與蓄電池、溫濕度采集模塊和攝像機連接，看門狗電路、雨量傳感器、風速、風向傳感器分別與圖像采集控制模塊連接，太陽能電池板與蓄電池連接，CDMA無線通訊模塊與圖像采集控制模塊無線通訊；選擇性地采集環境的溫度、濕度、風速、風向以及雨量。本發明專利技術的優點：解決了對絕緣子覆冰、線路覆冰、導線風偏、導線舞動、防火、桿塔防盜、大霧、運動物體、施工等現象的全面監測，并可以給出定性定量的分析結果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及輸電線路絕緣子覆冰、線路覆冰、導線風偏、導線舞動、防火、桿塔防盜、大霧、運動物體現象的視頻監測。
技術介紹
在具有完整功能的輸電線路在線監測系統中，GSM通信網絡的普及在很大程度上促進了該技術的迅速發展，有效解決了遠距離數據傳輸問題。輸電線路覆冰、導線舞動、線路防盜、圖像監控、導線測溫等在線監測技術，逐步在電力系統推廣應用，架空輸電線路在線監測技術的發展，通過視頻技術實現對絕緣子覆冰、線路覆冰、導線風偏、導線舞動、防火、桿塔防盜、大霧、運動物體(施工等情況)等現象的全面監測。面對如此復雜的監控系統，單靠人工操作是一件很困難的事，并且無法同時在顯示屏或電視墻上監視成千上萬個監控點的信息。即使是分級管理，如此大量的觀測點，也很難及時發現案情。用目前視頻監控系統應用它的缺點是面對成千上萬的監測點單靠人工無法完成。傳統圖像監測系統不可以對絕緣子覆冰、線路覆冰、導線風偏、導線舞動、防火、桿塔防盜、大霧、運動物體、施工等情況等現象做全面定性定量分析，如發生的問題如覆冰厚度、風偏角度等。
技術實現思路
本專利技術的目的是可以解決對絕緣子覆冰、線路覆冰、導線風偏、導線舞動、防火、桿塔防盜、大霧、運動物體等現象的全面準確監測，并可以給出定性定量的分析結果。本專利技術提供了一種輸電線路圖像識別監控系統，其特征在于所述的輸電線路圖像識別監控系統包括圖像采集控制模塊，CDMA無線通訊模塊，蓄電池，太陽能電池板，看門狗電路，溫濕度采集模塊，雨量傳感器，風速、風向傳感器，攝像機； 其中圖像采集控制模塊與蓄電池、溫濕度采集模塊和攝像機連接，看門狗電路、雨量傳感器、風速、風向傳感器分別與圖像采集控制模塊連接，太陽能電池板與蓄電池連接，CDMA無線通訊模塊與圖像采集控制模塊無線通訊； 圖像采集控制模塊主要包含高速一體化CXD攝像機、云臺、解碼器、中央控制板以及DSP壓縮模塊；圖像采集控制模塊能定時或受中心請求啟動攝像機工作，白天和夜間攝像方式的自動轉換以及云臺的控制，將攝像機采集到的視頻信號經DSP壓縮模塊壓縮為標準的JPEG文件，同時還可以選擇性地采集環境的溫度、濕度、風速、風向以及雨量。所述的CDMA無線通訊模塊借助中國聯通現有CDMA網絡，通過CDMA無線通訊模塊完成系統監測分機和遠端監控中心的通信功能，以保證實時數據和歷史數據的傳送及監控中心對各個系統監測分機的遠程控制。太陽能加蓄電池供電模塊電源模塊的設計是整個系統監測分機的核心，是系統長期、可靠、連續工作的保證。由于系統監測分機是安裝在野外的架空輸電線路桿塔上的，監測分機的取電比較困難，因此監測分機采取何種方式供電是首先要解決的問題。目前常用的供電方式主要有利用電流互感器或電容分壓器從輸電線路上直接取能、激光供電、太陽能供電和蓄電池供電等，經過對上述幾種供電方式優劣的比較，本系統選擇采用太陽能加蓄電池的方式給桿塔監測分機供電。基于運放LM358組成的比較器、定時器⑶4060BE以及蓄電池和太陽能電池板的特性，設計了詳細的太陽能加蓄電池充放電控制電路、電池充電保護電路以及電池過放電保護電路。所述的蓄電池帶有充放電控制電路、電池充電保護電路以及電池過放電保護電路。看門狗芯片采用MAXM公司的MAX639。MAX639是用于微處理器系統的電源監視和控制電路，可為CPU提供復位信號、看門狗監視、備用電池自動切換及電源失效監視；除上、掉電條件下為微處理器提供復位外，這些器件還具有備用電池切換功能，以確保在掉電情況下，向不允許斷電的器件維持供電。整個系統在野外工作，要求整個系統功耗低、免維護運行。系統監測分機設有硬件、軟件看門狗以及定時自動復位電路。現初步設計系統監測分機主電路采用太陽能加蓄電池充放電的電源工作方式，提供幅值為12V的直流電壓，并能夠實現硬件定時斷電復位的功能。如何根據得到的有限的視頻數據，實現最小誤差化的視頻圖像識別，從而實現對輸電線路覆冰、舞動等現象的直觀監測與精確分析。現初步建立輸電線路覆冰、舞動等理論計算模型并進行仿真，各智能視頻識別算法軟件嵌入自適應、自調節的功能。由于該輸電線路視頻差異分析監控系統要實現對絕緣子覆冰、線路覆冰、導線風偏、導線舞動、防火、桿塔防盜、大霧、運動物體(施工等情況)等現象的視頻監測，攝像機的固定方位以及安裝數量就是本系統設計的一個難點。現初步結合上述的幾種監測對象，理論上給出幾種不同的組合方案，通過在實際應用中不斷優化與提高。視頻圖像識別技術主要是去除干擾、噪聲及差異，將原始圖像變成適于計算機進行特征提取的形式，它包括圖像的變換、增強和濾波等。圖像變換通常是利用傅立葉變換、余弦/正弦變換、沃爾什變換、哈達碼變換、小波變換等性質和特點，將圖像轉換到頻域或空域中進行處理，以改善圖像質量，同時還能提高運算處理速度；圖像的增強主要是指利用各種數學方法和變換手段提高圖像中人們感興趣部分的清晰度，突出一幅圖像中的某些信息，同時削弱另一些無用信息，包括圖像灰度修正、噪聲去除、圖像平滑、腐蝕、銳化、圖像邊緣增強。圖像特征提取的作用是對視頻圖像信息進行整理、分析、歸納，抽取能反映圖像本質的特征，得到可用于判決的參量。判決或分類是指通過對特征量/參量與閾值進行計算、比較和分析，判斷出圖像的狀態或本質，并通過攝像機標定減少圖形因畸變引起的計算誤差，得到最終確切的輸出結果。本專利技術的優點 本專利技術所述的輸電線路圖像識別監控系統，解決了對絕緣子覆冰、線路覆冰、導線風偏、導線舞動、防火、桿塔防盜、大霧、運動物體、施工等現象的全面監測，并可以給出定性定量的分析結果。附圖說明下面結合附圖及實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明 圖I為系統硬件功能模塊示意 圖2為系統監控功能模塊示意圖。具體實施例方式實施例I 本專利技術提供了一種輸電線路圖像識別監控系統，其特征在于所述的輸電線路圖像識別監控系統包括圖像采集控制模塊，CDMA無線通訊模塊，蓄電池，太陽能電池板，看門狗電路，溫濕度采集模塊，雨量傳感器，風速、風向傳感器，攝像機； 其中圖像采集控制模塊與蓄電池、溫濕度采集模塊和攝像機連接，看門狗電路、雨量傳感器、風速、風向傳感器分別與圖像采集控制模塊連接，太陽能電池板與蓄電池連接，CDMA無線通訊模塊與圖像采集控制模塊無線通訊； 圖像采集控制模塊主要包含高速一體化CXD攝像機、云臺、解碼器、中央控制板以及DSP壓縮模塊；圖像采集控制模塊能定時或受中心請求啟動攝像機工作，白天和夜間攝像方式的自動轉換以及云臺的控制，將攝像機采集到的視頻信號經DSP壓縮模塊壓縮為標準的JPEG文件，同時還可以選擇性地采集環境的溫度、濕度、風速、風向以及雨量。所述的CDMA無線通訊模塊借助中國聯通現有CDMA網絡，通過CDMA無線通訊模塊完成系統監測分機和遠端監控中心的通信功能，以保證實時數據和歷史數據的傳送及監控中心對各個系統監測分機的遠程控制。太陽能加蓄電池供電模塊電源模塊的設計是整個系統監測分機的核心，是系統長期、可靠、連續工作的保證。由于系統監測分機是安裝在野外的架空輸電線路桿塔上的，監測分機的取電比較困難，因此監測分機采取何種方式供電是首先要解決的問題。目前常用的供電方式主要有利用電流互感器或電容分壓器從輸電線路上直接取能、激光供電、太陽能供電和蓄電池供電等，經過對上述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輸電線路圖像識別監控系統，其特征在于：所述的輸電線路圖像識別監控系統包括圖像采集控制模塊，CDMA無線通訊模塊，蓄電池，太陽能電池板，看門狗電路，溫濕度采集模塊，雨量傳感器，風速、風向傳感器，攝像機；其中：圖像采集控制模塊與蓄電池、溫濕度采集模塊和攝像機連接，看門狗電路、雨量傳感器、風速、風向傳感器分別與圖像采集控制模塊連接，太陽能電池板與蓄電池連接，CDMA無線通訊模塊與圖像采集控制模塊無線通訊；圖像采集控制模塊主要包含高速一體化CCD攝像機、云臺、解碼器、中央控制板以及DSP壓縮模塊；圖像采集控制模塊能定時或受中心請求啟動攝像機工作，白天和夜間攝像方式的自動轉換以及云臺的控制，將攝像機采集到的視頻信號經DSP壓縮模塊壓縮為標準的JPEG文件，同時還可以選擇性地采集環境的溫度、濕度、風速、風向以及雨量。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：滕雋，鮑廉東，董波，李希元，鄭薇，王學軍，胡偉，
申請(專利權)人：遼寧省電力有限公司營口供電公司，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：